浅析如何优化煤矿通风系统

浅析如何优化煤矿通风系统
发布时间：2021-06-23T17:32:08.290Z 来源：《基层建设》2021年第8期作者：李超
[导读] 摘要：煤矿井下作业通风环境关系到作业人员生命安全，通风系统稳定运行是煤矿生产管理的基础保障。

黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司双阳煤矿黑龙江双鸭山 155100
摘要：煤矿井下作业通风环境关系到作业人员生命安全，通风系统稳定运行是煤矿生产管理的基础保障。

文章通过对通风系统工作原理与优化原则进行分析，探讨煤矿通风系统优化的方法策略。

关键词：煤矿通风；通风系统；系统优化；煤矿系统
引言
通风系统是矿井生产安全持续开展的关键前提，伴随矿井的不断开拓，通风系统的复杂程度也会持续提高，从而导致原有通风系统运行性能无法满足生产实际需求。

为此，矿井管理者应当增强对相关问题的认识，在立足实际的情况下，积极组织技术人员对相关问题进行针对性的分析研究，总结具有良好适用性的风井运行优化方案，从而实现通风系统运行的持续、高效、安全，为矿井综合效益的获得提供有力保障。

1通风系统相关概述
1.1通风系统的工作原理
在煤矿井下实际开展生产工作的过程中，通风系统的主要功能是利用相关设备对井下的空气环境进行置换，确保通过新鲜的风流保证作业环境中O2充足，且能及时将煤矿井下有毒有害气体排出，保证工作人员的生命安全。

由于煤矿开采深度不断增加，通风效果受到严重影响，且在实际生产过程中，通风效果还会受地质环境及人为因素的影响。

为了避免威胁工作人员的生命安全，必须合理运用先进的科学技术，改善现有通风系统，从而提高矿井的生产效率，保证工作人员能正常开展施工，从而发挥通风系统的作用及优势。

1.2煤矿通风系统优化原则
首先安全性原则。

煤矿开采的核心就是安全，不仅要安全生产，还要在每个环节有安全防护功能，然而受一些内在因素、外在因素的影响，煤矿的通风系统在实际运行中会出现不稳定的现象，引发安全隐患。

因此在优化时要以安全性为原则，优化后的系统要能够保证新鲜空气的足量，要将井内的有害物质，如粉尘、易燃物质等降低到危害最低点。

并且要易于检修和维护，最大程度的降低安全隐患。

此外，还需要能够提供超额的空气流，一旦发生安全事故，还能为被困人员提供维持生命的空气，保证其安全。

其次是稳定性原则。

煤矿开采过程中，其井下的风阻是不一样的，需要系统非常的稳定，以此来避免风阻变化带来不同的气体流量。

因此在优化时，要以稳定性原则，要设置更多的通风网络节点，以此来避免矿井为产生的不同压力的风阻，以此来灵活的控制气体的流量，调整气体的相位。

1.3对矿井通风系统进行优化的关键性
随着巷道开采深度的不断增加，开拓大巷的持续延伸，矿井通风距离逐渐增加。

从当前通风系统运行情况来看，主要存在如下问题。

第一，现阶段开采煤层有一个正在开采的工作面，一个备用的工作面，也有四个正在掘进的工作面，通风系统整体变化较大。

同时，通风系统已经运行超过了六年，系统中使用的各类通风设施已经出现了明显的老化问题，导致系统内有较大的漏风，通风阻力也相对较高。

第二，当前煤矿正在扩能生产，预计能达到400万t/a，这就需要对通风系统的通风能力进行全面重新核定。

第三，从当前矿井通风系统的运行情况来看，矿井回风段整体的通风阻力相对较高，根据测算结果，占整个矿井通风阻力的比重已经接近60%，矿井通风阻力不合理的问题较为突出。

所以，需要对矿井当前通风系统阻力分布规律进行全面的测定，结合具体测定情况，研究制定矿井通风系统改造优化方案。

2优化煤矿通风系统的方法策略
2.1通风阻力的优化方法分析
减少煤矿通风期间产生的阻力可以在一定程度上保证施工的安全性，同时提升经济收益。

以改善通风阻力的情况而言，必须提前了解巷道通风阻力计算方式，同时借助通风阻力和通过风量平方之间的联系，若是别的因素不发生变动，则通风阻力会因为通风量的增多而提高。

所以，若是想要确保施工过程的安全性，需要尽量降低通风量，巷道风量与自然风量之间的差值越小，则通风阻力较小。

然后，必须了解矿井巷道通风阻力计算方式，同时良好的应用计算方式，判定巷道断面面积与巷道米数，可以有效的改善巷道风阻，不过因为巷道断面可变性较小，在施工期间必须尽量规避单一应用放倒方式进行施工，应依据具体状况持续改善巷道构造，就算各个子行号放倒通风量与风速一直，同样会干预通风体系的通风阻力。

所以，在判定巷道数量的状况下，相关工作者必须科学的规划通风体系的风流管路，进而降低神笔规避串联现象的出现，良好的进行应用，并联网络构造依照通风性能提升通风阻力改善效果。

即使断面面积的增加可能提高基础施工成本，不过能够有效的提升后续的经济收益。

因为巷道通风阻力会随着巷道长度的增加而提高，所以在满足施工面工作要求的条件下，需要尽可能的降低巷道的施工米数。

2.2主通风机的优化与调整
主通风机作为调节煤矿井下通风量的重要组成部分，能降低风量，且能根据风量对通风阻力进行有效优化，满足不同时间煤矿巷道对通风的各项需求。

在调节主通风机能力的过程中，需分析传统优化调节方法存在的不足，确保能合理利用先进工艺进行调节，改变风机叶片安装的角度，更换老旧风机，避免多种因素影响导致通风量优化不够合格。

需要注意的是，为了有效解决传统通风存在的弊端，需要注重电能使用效率的降低，尤其是对于部件更换较为复杂的主通风机，必须要进行优化。

还需要合理地将先进的主通风机融入到煤矿通风系统设计中，同时明确并健全安全管理制度，优化通风系统管理，并设置专业的监管机构，保证煤矿巷道通风正常，严格把控每个环节，确保通风系统优化效果。

此外，为保证矿井施工的安全性，保证作业工作人员安全，需要注重分析煤矿巷道的有毒有害气体。

通过合理设置通风设备，发挥通风系统的作用，保证后续工作的顺利开展。

2.3井下通风网络优化
当巷道掘进施工距离较长时，原构建的通风网络结构已无法满足掘进工作面迎头所需风量，为了保障掘进作业安全，需要对原有的通风网络进行合理优化。

本文采用在掘进巷道与回风巷道之间施工巷道穿透钻孔的方式，将掘进巷道内的回风通过钻孔流入到回风巷道，从而有效降低通风阻力，对掘进工作面瓦斯和粉尘治理起到较好作用。

2.4优化矿井通风设备性能，做好维护检修
通风系统高效运行的前提就是设备性能的稳定性，因此为了优化通风系统，需要强化现有机械设备资源的配置，优化其性能，维持系
统的稳定性。

如有的机械通风机功率比较小，通风量也比较少，这样在进行深度矿井作业时就会有影响，严重的还会引发粉尘污染以及安全事故。

因此建议对机械通风机进行升级，建议使用G4-73型、4-73型和K4-73型离心式通风机和轴流式通风机，这些风机都属于性能比较高的通风机，而且这些占地面积也比较小，噪音也比较小，不会干扰作业现场，主要是这些风机功率也比较高，对环境的适应性也比较强。

为了保证通风机械设备的性能，延长通风系统的寿命，还需要强化通风系统的检修和维护工作，以此来保证通风系统的高效运行。

建议对闲置的矿井进行关闭，然后对其进行漏风检测，检测实际风量的使用值，以此来根据检测结果调整风机叶片的角度、转速等，降低通风系统的损耗，节约通风系统的运行成本。

并且建议除了维护现有的机械设备，还要对一些辅助设施进行维护。

结语
综上所述，随着矿井开采范围的不断增加，需要及时有效对矿井通风系统进行针对性的优化提升。

但是从当前很多矿井通风系统的运行情况来看，还存在很多问题，对此还需要结合现场情况做好通风系统优化，深刻认识通风系统优化的必要性与重要性，取针对性的措施，提高煤矿通风系统运行水平。

参考文献：
[1]龚向楠.煤矿通风系统优化研究及应用[J].机械管理开发，2018，33（7）：165-166.
[2]翟高峰.矿井通风系统优化改造三维动态模拟实验研究及应用[J].煤炭与化工，2018，41（8）：25-28.
[3]高通.矿井通风系统优化研究及应用[J].内蒙古石油化工，2019，45（4）：30-31.。